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专利号: 2019107407933
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种触觉点阵刺激装置的集成电路控制系统,其特征在于:包括上位机控制平台(1)、下位机处理控制平台(2)、电池组(3)、触点点阵控制电路(4)、触点点阵驱动电路(5)和触点点阵装置(6),上位机控制平台(1)通过USB串口通讯或蓝牙通讯与下位机处理控制平台(2)连接,下位机处理控制平台(2)依次经触点点阵控制电路(4)、触点点阵驱动电路(5)与触点点阵装置(6)相连,下位机处理控制平台(2)、触点点阵控制电路(4)、触点点阵驱动电路(5)均与电池组(3)相连;

下位机处理控制平台(2)包括USB接口(7)、蓝牙接口(8)、电源接口(9)、串口通讯电路(10)、复位电路(11)、主控制器(12)和控制输出接口(13),采用USB串口通讯时上位机控制平台(1)依次通过USB接口(7)、串口通讯电路(10)连接至主控制器(12),采用蓝牙通讯时上位机控制平台(1)通过蓝牙接口(8)连接至主控制器(12),电池组(3)通过电源接口(9)分别与复位电路(11)和主控制器(12)相连,复位电路(11)还与主控制器(12)相连,主控制器(12)通过控制输出接口(13)与触点点阵控制电路(4)相连;

触点点阵装置(6)的跳动控制由触点点阵控制电路(4)和触点点阵驱动电路(5)共同完成,触点点阵控制电路(4)执行下位机控制平台(2)的命令控制触点,触点点阵驱动电路(5)执行控制命令提供驱动能力,触点的跳动频率、跳动强度以及跳动的持续时间由使用者应用上位机控制平台(1)通过传送不同的指令实现;

触点点阵控制电路(4)包括位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6,位移缓存器D1的SDI引脚通过排针连接到单片机U1的P3.3(INT1)引脚,位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6的SCLK引脚通过排针一起连接到单片机U1的P2.6(A14)引脚,位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6的RCLK/CS引脚通过排针一起连接到单片机U1的P2.7(A15)引脚,位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6的OE引脚通过排针一起连接到单片机U1的P3.2(INT0)引脚;位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5的SDO引脚分别连接至位移缓存器D2、D3、D4、D5、D6的SDI引脚,位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6的VDD引脚与SCLR引脚均连接到电池组(3),位移缓存器D1、D2、D3、D4、D5、D6的GND引脚均接地;

触点点阵驱动电路(5)包括驱动芯片M1~M24,驱动芯片M1的in2和in1引脚、驱动芯片M2的in2和in1引脚、驱动芯片M3的in2和in1引脚、驱动芯片M4的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D1的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M5的in2和in1引脚、驱动芯片M6的in2和in1引脚、驱动芯片M7的in2和in1引脚、驱动芯片M8的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D2的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M9的in2和in1引脚、驱动芯片M10的in2和in1引脚、驱动芯片M11的in2和in1引脚、驱动芯片M12的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D3的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M13的in2和in1引脚、驱动芯片M14的in2和in1引脚、驱动芯片M15的in2和in1引脚、驱动芯片M16的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D4的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M17的in2和in1引脚、驱动芯片M18的in2和in1引脚、驱动芯片M19的in2和in1引脚、驱动芯片M20的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D5的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M21的in2和in1引脚、驱动芯片M22的in2和in1引脚、驱动芯片M23的in2和in1引脚、驱动芯片M24的in2和in1引脚共8个引脚分别依次连接位移缓存器D6的QA、QB、QC、QD、QE、QF、QH引脚;驱动芯片M1~M24的VCC引脚分别连接至电池组(3),驱动芯片M1~M24的VCC引脚分别通过并联连接有与GND引脚相连的电容,驱动芯片M1~M24的GND引脚共同接地。

2.根据权利要求1所述的一种触觉点阵刺激装置的集成电路控制系统,其特征在于:上位机控制平台(1)通过USB串口通讯或蓝牙通讯将数据传递至下位机处理控制平台(2),下位机处理控制平台(2)将数据解码转换为数字信号串行输出到触点点阵控制电路(4),触点点阵控制电路(4)将数字信号由串行改为并行输出到触点点阵驱动电路(5),触点点阵驱动电路(5)将数字信号转换为模拟信号直接输出电压电流驱动触点点阵装置(6)工作。

3.根据权利要求书1所述的一种触觉点阵刺激装置的集成电路控制系统,其特征在于:

所述主控制器(12)包括单片机U1,单片机U1的GND脚接地,单片机U1的XTAL1脚与XTAL2脚分别经电容C2、电容C3后接地,电容C2和电容C3之间并联有晶振Y1,单片机U1的VCC脚通过电源接口(9)与电池组(3)相连,单片机U1的串行输入RXD P3.0脚和TXD P3.1脚与串口通讯电路(10)和蓝牙接口(8)连接,复位电路(11)直接连接到主控制器(12)的RST引脚。

4.根据权利要求书1所述的一种触觉点阵刺激装置的集成电路控制系统,其特征在于:

触点点阵装置(6)包括内联座K1、内联座K2、内联座K3和内联座K4;驱动芯片M1的out2与out1引脚分别连接内联座K1的in1和out1引脚,驱动芯片M2的out2与out1引脚分别连接内联座K1的in2和out2引脚,驱动芯片M3的out2与out1引脚分别连接内联座K1的in3和out3引脚,驱动芯片M4的out2与out1引脚分别连接内联座K1的in4和in6引脚,驱动芯片M5的out2与out1引脚连接内联座K1的in5和out5引脚,驱动芯片M6的out2与out1引脚分别连接内联座K1的in6和out6引脚,驱动芯片M7的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in7和out7引脚,驱动芯片M8的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in8和out8引脚,驱动芯片M9的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in9和out9引脚,驱动芯片M10的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in10和out10引脚,驱动芯片M11的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in11和out11引脚,驱动芯片M12的out2与out1引脚分别连接内联座K2的in12和out12引脚,驱动芯片M13的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in13和out13引脚,驱动芯片M14的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in14和out14引脚,驱动芯片M15的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in15和out15引脚,驱动芯片M16的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in16和in18引脚,驱动芯片M17的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in17和out17引脚,驱动芯片M18的out2与out1引脚分别连接内联座K3的in18和out18引脚,芯片M19的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in19和out19引脚,驱动芯片M20的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in20和out20引脚,驱动芯片M21的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in21和out21引脚,驱动芯片M22的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in22和out22引脚,驱动芯片M23的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in23和out23引脚,驱动芯片M24的out2与out1引脚分别连接内联座K4的in24和out24引脚。